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1、第五章 物理因素及其对健康的影响,Physical Agents & Physical AgentsInduced Occupational Diseases主讲教师 姚三巧Email：,目的要求 （学时分配：10h）,1掌握高温作业、中暑的概念及表现；评价噪声的常用物理参量及卫生学意义；噪声对机体的影响及控制；手臂振动病的概念及临床表现；电离辐射与非电离辐射的概念。2熟悉生产环境的气象条件、生产性噪声概念；振动对机体作用的影响因素；电离辐射、非电离辐射对机体的作用；噪声、振动、电离辐射及非电离辐射的预防控制原则。3了解高温作业对生理功能的影响，降温措施；电离辐射、非电离辐射的接触机会、防护措
2、施。,概述作业场所存在的物理因素,噪声、次声、超声手传振动工频电磁场、磁场,微波,激光电离辐射温度和气压失重和超重,重力等 物理因素职业危害的比重不断增加,有的甚至成指数上升,成为电子、信息、航天等高新技术产业的突出职业卫生问题。,概述我国物理因素职业卫生工作取得的成就(1),1.50 年代后期，我国发布实施的法定14 种职业病单中，物理因素所致者即占9 种。 2.在全国范围内，开展了相当规模的高温、噪声、振动、射频辐射和微波等职业危害的调查，基本查清了危害情况。,概述我国物理因素职业卫生工作取得的成就(2),3.相继研究制定、发布实施了如下卫生标准： （1）体力劳动强度分级 （2）高温作业各
3、种卫生标准 （3）工业噪声卫生标准、工业企业职工听力保护 规范 （4）作业场所局部振动、手传振动测量规范等。 （5）激光辐射、超高频辐射、微波辐射卫生标准 （6）低温作业分级、冷水作业分级、劳动防护服 防寒保暖要求 （8）工业企业设计卫生标准,概述我国开展的物理因素学术交流,1985 年8 月,卫生部在山西医学院举办了第一期全国物理因素进修班。1987 年5 月在长沙召开了全国第一次物理因素职业危害劳动生理及工效学学术会议,这次会议收到论文354 篇。这一专业的全国性学术会议至2000 年10 月已举行了5 次。全国和大区建立的物理因素学组,推动了防治研究工作和学术交流。,概述我国开展的物理因
4、素科学研究,物理因素职业卫生一书,于1995 年问世热应激特别热应激蛋白的研究开发取得了重大成果噪声对听觉外系统影响和听力损伤机制的研究手持式移动电话电磁波防套的研制振动性神经病的研究静态负荷的工效学研究职业流行病学方法神经行为功能测试方法的应用,概述-物理因素的特点（1）,1、除激光为人工外，其他因素在自然界均有存在。正常情况下，这些因素不但对人无害，反而是人体生理活动或从事生产劳动所必需的，如气温、可见光等。2、一种物理因素都具有特定的物理参数。物理因素对人体是否造成危害以及危害程度的大小，与这些参数密切相关。,3、作业场所中的物理因素一般有明确的来源，当产生物理因素的装置处于工作状态时，
5、这种因素出现在作业环境中并可能造成健康危害。一旦装置停止工作，则相应的物理因素便消失。4、作业场所空间中物理因素的强度一般是不均匀的，多以发生装置为中心，向四周传播。若没有阻挡，则随距离的增加呈指数关系衰减。在进行现场评价时应注意这一特点，并在采取保护措施时充分加以利用。,概述-物理因素的特点（2）,5、有些物理因素，如噪声、微波等，可有连续波和脉冲波两种传播形式。不同的传播形式使得这些因素对人体危害的程度会有较大差异，因此在制订卫生标准时需要分别加以考虑。6、在许多情况下，物理因素对人体的损害效应与物理参数之间不呈直线的相关关系。而是表现为在某一强度范围内对人体无害，高于或低于这一范围才对人
6、体产生不良影响，并且影像的部委和表现形式可能完全不同。,概述-物理因素的特点（3）,第一节 高温作业与中暑Work in Hot Environment And Heat stroke,一、生产环境气象条件及其特点,生产环境的气象条件,气湿 气流 气压 热辐射。,气温,气温,气湿,气流,气压,热辐射,（一）气温（air temperature）,生产环境中的气温决定于： 大气温度 太阳辐射 生产上的热源 人体散热等 热的传递形式： 适宜气温：18-25,热源通过传导、对流使生产环境中的空气加热，并通过辐射加热四周物体，形成第二次热源，扩大了直接加热空气的面积，使气温升高。,（二）气湿（air
7、humdity),生产环境中的气湿以相对湿度表示。高气湿：相对湿度大于80%。低气湿：相对湿度低于30%。高低气湿产生的原因：最佳湿度：30-80,高气湿主要由于水分蒸发和释放蒸汽所致，如液体蒸煮的缫丝、印染、屠宰等工艺和矿井作业。低气湿可见冬季高温车间的作业。,（三）气流(air flow),生产环境中的气流动力来自于外界风力和厂房中的热源。室内外温差越大，产生的气流越大。,（四）热辐射(heat radiation),热辐射主要指红外线和一部分可视线而言。 太阳 各种熔炉 生产环境 开放的火焰 熔化的金属等 红外线不直接加热空气，但可使周围物体加热。,（五）影响生产环境中的气象条件的因素,
8、1.季节大气条件的变动； 2.生产场所的生产设备、生产情况、热源的数量和距离； 3.厂房建筑、通风设备等。,二、高温作业的类型与职业接触,高温作业的概念,高温作业(work in hot environment)：指工作地点有生产性热源，当室外实际出现本地区夏季通风室外计算温度时，工作地点的气温高于室外2或2以上的作业。,指当地历年最热月下午2时的平均温度的均值。,work site：指工人因生产操作经常停留的地方。,炉前工,作业工人出矿,井下降温设施,应急救援人员在高温矿井下,表1 我国部分地区夏季通风室外计算温度,续表1 我国部分地区夏季室外通风计算温度,工作点点温度的容许误差,当工艺无特
9、殊要求时，生产厂房夏季工作地点的温度，应根据夏季通风室外计算温度及其与工作地点温度的允许温差，按表2确定。表2 工作点点温度的容许误差,夏季生产车间,夏季包装车间,夏季抗洪抢险,夏季军事操练,高温作业的类型与职业接触,1高温、强热辐射作业（1）冶金工业：炼焦、炼铁、轧钢车间；（2）机械制造：铸造、锻造、热处理车间；（3）炉窑车间：陶瓷、玻璃、搪瓷、砖瓦等；（4）锅炉间：火力发电厂、轮船。 气象特点：气温高、热辐射强度大，而相对湿度较低，形成干热环境。,冶金工业炼铁,锅炉间工人送燃料,机械制造业锻造工艺,陶瓷工业的烧成车间,高温作业的类型与职业接触,2.高温、高湿作业 （1）液体加热或蒸煮：印染
10、、缫丝、造纸，气温达35以上，相对湿度达90%以上；（2）潮湿的深矿井：气温达30以上，相对湿度达95%以上。通风不良易形成高温、高湿和低气流的湿热环境。 气象条件特点：高气温、高气湿，而热辐射强度不大。,高温作业的类型与职业接触,3.夏季露天作业 （1）农田作业 （2）建筑业 （3）搬运业 特点：受太阳的直接辐射以及加热地面和周围物体二次辐射源的附加热作用。形成高温与热辐射的联合作业环境。,三、高温作业对机体生理功能的影响,1. 对体温调节的影响,机体与环境之间的热交换可以热平衡公式表示：S=M-ERC1C2 S-热蓄积； M-代谢产热； E-蒸发散热； R-辐射散热或获热； C1-对流散热
11、或获热； C2-传导散热或获热,高温作业时体温调节主要受气象条件和劳动强度的共同影响。气象条件中，气温和热辐射起主要作用。 在高温环境，当中心血液温度增高时，热敏神经原发放冲动增加，导致皮肤血管扩张，皮肤出汗；大量血液携带热由内脏流向体表，热在皮肤上经对流和蒸发散去。,1. 对体温调节的影响,若环境温度高于皮肤温度，机体只能通过蒸发散热。环境热+代谢热大于散热，机体蓄热。处于高度热应激（heattrain）状态。若超过体温调节能力，出现过热（hyperthermia）。 中心体温（core temperature）也称深部温度，严格指下丘脑灌流血液的温度，一般以直肠温度表示。38是高温作业工人
12、生理应激范围的上限。,1. 对体温调节的影响,表3 井下矿工班中体温（）,表4 高温作业不同岗位工人劳动强度比较,注：与炼铁比， * P0.05, * P0.01;与炼铁辅助比， P0.05,一般高温工人出汗量达3000-4000g/日，经汗排出盐达20-25g/日，大量出汗可致水盐代谢障碍。 出汗量是高温作业工人受热程度和劳动强度的综合指标，一个工作日出汗量6L为最高限度，失水不应超过体重的1.5%。超过生理上限则导致热痉挛。,2对水盐代谢的影响,高温作业时，心脏要向高度扩张的皮肤血管网输送大量血液，以便有效地散热；又要向工作肌输送足够的血液，以保证工作肌的活动并维持血压。大量出汗丧失大量水
13、分和体液转移至肌肉而又使有效血容量减少。供求矛盾导致循环系统处于高度应激状态。 高温工人劳动时已达最高心率，机体蓄热又不断增加，心输出量则不可能再增加来维持血压和肌肉灌注，最终可导致热衰竭。,3对循环系统的影响,表5 高温作业与对照组心电图异常情况比较,注：与对照组比，P0.01,表6 高温作业与对照组血压（kPa）比较,与对照组男工比，*P0.05;与对照组女工比， P0.05,P0.01,4对消化系统的影响,高温作业时 消化液分泌减少，消化酶活性和胃液酸度降低； 胃肠道收缩和蠕动减弱，吸收与排空速度减慢； 唾液分泌减少，淀粉酶活性降低； 消化道血流减少； 大量饮水使胃酸稀释。 导致食欲减退
14、，消化不良，胃肠道疾患增多。,5对神经系统的影响,高温作业时CNS出现抑制，肌肉工作能力低下，机体产热量因肌肉活动减少而下降，负荷得以减轻保护性反应。 CNS受抑制，导致注意力、肌肉工作能力、动作的准确性与协调性及反应速度降低，易发生工伤事故。,6对泌尿系统的影响,高温作业时，大量水份经汗腺排出，肾血流量和肾小球滤过率下降，尿量减少，有时达85%90%。如不及时补充水分，最终可致肾功能不全，尿中出现蛋白、红细胞、管型。,四、热适应,1.热适应的概念,热适应（heat acclimatization）：指人在热的环境中工作一段时间后对热负荷产生适应的现象。 热适应的标志：从事同等强度的劳动， 汗
15、量增加（30%甚至1倍）； 汗液中无机盐含量减少（1/10）； 皮温和中心体温先后下降； 心率明显下降。,热应激蛋白（heat shock protein，HSP）：机体热适应后合成的一组可保护机体免受高温的致死性损伤的蛋白质。 热适应状态不稳定，停止接触热1周左右返回到适应前状态，即脱适应。病愈及重返工作岗位者应注意重新适应。 热适应的意义：可提高高温作业的劳动效率，有助于防止中暑的发生。,2.热适应的机制,五、中暑,中暑（siriasis）：是高温环境下由于热平衡和/或水盐代谢紊乱等引起的一种以中枢神经系统和/或心血管系统障碍为主要表现的急性热致疾病（acute heat illness）
16、。,1.中暑的概念,1致病因素：(1)环境温度过高、湿度过大、风速小;(2)劳动强度过大、劳动时间过长。2. 诱发因素：（1）过度劳累、睡眠不足、体弱、肥胖；（2）尚未产生热适应都易诱发中暑。 一般临床上将中暑分为热射病、热痉挛、热衰竭三种类型。,2.致病因素及诱发因素,热射病（heat stroke） 人在热环境下，散热途径受阻，体温调节机制紊乱所致。其临床特点是，在高温环境中突然发病，体温可高达40以上，开始时大量出汗，以后无汗，并伴有干热和意识障碍、嗜睡、昏迷等中枢神经系统症状。,3发病机理与临床表现,夏季高温作业工人突然发生热射病高热昏迷,3发病机理与临床表现,热痉挛（heat cra
17、mp） 由于高温过量出汗，体内钠、钾过量丢失所致。其临床特点是骨骼肌突然痉挛，并伴有收缩痛。痉挛以腓肠肌等四肢肌肉和腹肌为多见。痉挛发作多对称性，自行缓解，患者神志清醒，体温正常。,西安高温持续导致多人发生热痉挛,3发病机理与临床表现,热衰竭（heat exhaustion） 发病机制不明确。多数认为在高温、高湿环境下，皮肤血流的增加不伴有内脏血管收缩或血容量的相应增加，导致脑部暂时供血减少而晕厥。发病一般迅速，先有头昏、头痛、心悸、出汗、恶心、呕吐、皮肤湿冷、面色苍白、血压下降，继而晕厥，体温不高或稍高；休息片刻即可清醒，一般不引起循环衰竭。,夏季作业工人突然发生热衰竭进行救治,六、中暑的诊
18、断与治疗,按照防暑降温措施暂行办法，根据 （1）高温作业人员的职业史 （2）体温升高、肌痉挛或晕厥等主要临床表现 （3）排除其他类似疾病，可诊断为职业性中暑。,1.中暑的诊断原则,2.中暑的分型及诊断,按临床症状的轻重分为： 轻症 热射病 重症中暑 热痉挛 热衰竭。,先兆中暑,在高温作业场所劳动一定时间后，出现大量出汗、口渴、头昏、耳鸣、胸闷、心悸、恶心、全身疲乏、四肢无力、注意力不集中等症状。体温正常或略有升高。, 轻症中暑,出现先兆中暑的症状，且具备下列情况之一者，诊断为轻症中暑。 头昏、胸闷、心悸、面色潮红、皮肤灼热； 有呼吸与循环衰竭的早期症状，大量出汗、 面色苍白、血压下降、脉搏细弱
19、而快； 肛温升高达38以上。,重症中暑,凡出现前述热射病、热痉挛或热衰竭的主要临床表现之一者，可诊断为重症中暑。,3中暑的治疗原则,（1）先兆中暑和轻症中暑者，应迅速离开高温作业环境，到通风良好的阴凉处安静休息。补充含盐清凉饮料，必要时给予仁丹、解暑片、霍香正气水。 （2）对热痉挛者，及时口服含盐清凉饮料，必要时给予葡萄糖生理盐水静脉点滴。 （3）对重症中暑者，应迅速送入医院进行抢救。,七、中暑的预防,1.制定高温作业卫生标准,制定卫生标准应以机体热应激不超出生理范围（例如：直肠温度38）为依据，对气象条件诸因素及劳动强度作出相应规定，以保证工人健康。 一般以湿球黑球温度（WBGT）制定高温作
20、业卫生标准，在该WBGT环境条件下劳动，中心体温不会超过38。,1.高温作业卫生标准,表7 高温生产环境卫生标准,1. 高温作业的卫生标准,表8 高温作业允许持续接触热时间限值（min）,表9 空调车间室内空气至适温度,1. 高温作业的卫生标准,1. 高温作业卫生标准,表10 高温作业工作场所综合温度容许限值,2防暑降温的技术措施,（1）合理设计工艺流程 合理设计工艺流程，改进生产设备和操作方法是改善高温作业劳动条件的根本措施。 A.钢水连铸 B.生产自动化,对热源布置的卫生学要求A. 尽量布置在车间外面；B. 采用热压为主的自然通风时，尽量布置在天窗下面；C. 采用穿堂风为主的自然通风时，尽
21、量布置在夏季主导风向的下风侧；D. 对热源采取隔热措施；E. 使工作地点易于采用降温措施，热源之间可设置隔墙（板），使热空气沿着隔墙上升，经天窗排出，以免扩散到整个车间。F. 热成品和半成品应及时运出车间或堆放在下风侧。,2防暑降温的技术措施,2.防暑降温的技术措施,（2）隔热：是防止热辐射的重要措施。 可利用水或导热系数小的隔热材料。（3）通风降温： A. 自然通风（natural ventilation) 通过门窗、缝隙进行自然通风，高温车间必须把进风口和排风口配置得十分合理，充分利用热压和风压的综合作用，才能使自然通风发挥最大效能。B. 机械通风（mechanical ventilati
22、on),3.卫生保健措施,（1）供给饮料和补充营养： A. 要补充与出汗量相等的水分和盐分。含盐饮料，3-5L/D/人，盐20g左右。 B. 膳食总热量应为12600-13860KJ，蛋白质占总热量的14-15%，可补充维生素和钙。,3.卫生保健措施,(2)个人防护A. 防护服：以导热系数小、透气性好的织物制成。如白帆布、铝泊制的防护服。B. 工作帽、防护眼镜、面罩、手套、鞋盖、护腿等。C. 隔热面罩（喷涂金属铜、银）、铝膜隔热服（隔热、阻燃、通风）。,隔热服,隔热手套,隔热面罩,隔热披肩面罩,3.卫生保健措施,(3)加强医疗预防工作 对高温作业人员应进行就业前和入署前体格检查，凡有心血管系统器质性疾病、血管舒缩调节机能不全、持久高血压、溃疡病、活动性肺结核、肺气肿、肝肾疾病、明显的内分泌疾病（如甲抗）、中枢神经系统器质性疾病、过敏性皮肤疤痕患者、重病后恢复期及体弱者，均不宜从事高温作业。,4.组织措施,加强领导，改善管理，严格遵照国家有关标准做好防暑降温工作。 根据气候特点，适当调节夏季高温作业劳动和休息制度。,复习思考题,1.高温作业的概念及类型。2.高温作业对机体的影响。3.热适应的概念、标志、意义。4.中暑的概念、类型、机制及临床表现。5.中暑的防制原则。,
